Dagvatten har kommit att anses som den största föroreningskällan för sjöar och vattendrag i närhet av städer och tätorter. I syfte att skydda känsliga recipienter och upprätthålla en hög vattenkvalitet är rening av dagvatten centralt. Dagvattendammar är en kostnadseffektiv åtgärd och en väl använd metod för reducering av dagvattenföroreningar i Sverige. StormTac är en dagvatten- och recipientmodell som används för beräkning av föroreningstransport och dimensionering av dagvattenreningsanläggningar. EU:s ramdirektiv för vatten är ett nationsöverskridande samarbete som ställer krav på medlemsländerna att upprätta god vattenkvalitet för samtliga vattenförekomster till år 2015. För att uppnå de mål som ställs inom EU:s ramdirektiv för vatten krävs att koncentrationen för 33 prioriterade ämnen ligger under satta gränsvärden. StormTac kan idag beräkna en dagvattendamms reningseffekt för 13 ämnen. Huvudsyftet med examensarbetet var att undersöka om en utvidgning av modellen är möjlig med det underlag som finns idag. Examensarbetet har även avsett att utreda om en felsökning och kvalitetsgranskning av de markanvändningsspecifika schablonhalterna, som modellen använder i föroreningstransportberäkningar, kan ge en högre noggrannhet i beräkningarna. Rapporten visar att det rådande underlaget för att utvidga dagvattenhanteringsmodellen i StormTac är bristfällig och fortsatta studier krävs i syfte att skapa en tillförlitlig utvidgning. Examensarbetet har sammanställt data och samband för ämnena bens(a)pyren, benso(g,h,i)perylen, fluoranten och bens(k)fluoranten och utgör en bra grund i utvidgningsarbetet av modellen. Rapporten belyser även vikten av att utvidga modellen för de polycykliska aromatiska kolväten som inte inkluderas av Ramdirektivets prioriterade ämnen. Av Naturvårdsverket har 16 polycykliska aromatiska kolväten lyfts fram som prioriterade på grund av deras toxiska och cancerogena egenskaper, varav 11 av dessa inte faller in under Ramdirektivets prioriterade ämnen. Arbetet med schablonvärden visade sig ge förbättrade resultat och en kvalitetssäkring av databasen är av betydelse för modellens noggrannhet. Under arbete med databasen konstaterades en viss brist på rurala data. Modellen bör därmed användas med försiktighet i de fall där avrinningsområdet har en stor andel rurala markanvändningar. I felsökningen konstaterades att data för framtagandet av schablonhalter för basflödet var bristfälliga. För att uppnå högre noggrannhet i beräkningarna bör fokus läggas på att ta fram data till schablonhalter gällande basflöde.

Munktellstaden i Eskilstuna har en historia som ett stort industriområde. Innan det omvandlades till en kulturell plats med konstmuseum, sporthall och andra kulturella faciliteter, var området känt för sin industriella verksamhet, särskilt inom mekanisk verkstad, som inkluderade Munktells Mekaniska Verkstad, som senare blev Volvo Construction Equipment. Som ett resultat av den industriella verksamheten och den tidigare hanteringen av olika material, har det rapporterats att det finns flera föroreningar i området. Dessa föroreningar inkluderar tungmetaller och petroleumprodukter. Delar av Munktellstaden i Eskilstuna har undersökts mellan år 1998 och år 2016. Att sammanställa resultaten från markundersökningar och rapporter ger en bra översikt över föroreningsnivåerna i området under den aktuella perioden. Diskussionen om möjliga källor till de påträffade föroreningarna är viktig eftersom det kan bidra till att identifiera de huvudsakliga källorna till föroreningarna och därigenom möjliggöra åtgärder för att minska eller eliminera dessa källor. Att påpeka luckorna i data är också relevant, eftersom det ger en insikt i vad som saknas i kunskapen om föroreningarna i området och kan fungera som riktlinje för framtida undersökningar. Diskussionen om icke undersökta föroreningar är betydelsefull eftersom det kan finnas potentiella föroreningar som ännu inte har upptäckts eller undersökts. Att identifiera dessa kan vara avgörande för att få en mer komplett bild av föroreningssituationen i området och möjliggöra mer målinriktade kontroll- och saneringsåtgärder. Riskanalysen som gjorts, där man diskuterade risker för människors hälsa, markmiljö och risken för spridning till Eskilstunaån, ger en övergripande förståelse för de potentiella konsekvenserna av föroreningarna i området. Detta kan hjälpa beslutsfattare och intressenter att prioritera och planera åtgärder för att hantera de mest akuta riskerna för människors hälsa och miljön.Studiens slutsats ger en tydlig bild av föroreningssituationen i området och de övergripande resultaten. Det är viktigt att notera att många ämnen i området har halter som överstiger Naturvårdsverkets generella riktvärden för mindre känslig markanvändning (MKM) och de platsspecifika riktvärdena för grundvattnet. Dessutom identifierades föroreningar i vissa delar av området med halter som överskrider riktvärdena för farliga avfall (FA).Det faktum att existerande data inte är tillräckligt för att skapa en fullständig bild av föroreningarnas omfattning är en viktig insikt. Detta betonar behovet av ytterligare undersökningar och forskning för att få en mer detaljerad förståelse av föroreningarna och deras spridning i området.Det är positivt att risken för människors hälsa inte anses vara aktuell i nutiden, eftersom människors exponering för föroreningarna är begränsad. Ändå är det viktigt att fortsätta övervaka och överväga hälsoriskerna, särskilt om området skulle användas för mer känsliga ändamål i framtiden.Den identifierade risken att föroreningarna sprids till Eskilstunaån är en allvarlig fråga som måste tas på allvar. Vattenförorening kan ha långtgående konsekvenser för både den lokala miljön och för människor som är beroende av vattendraget för sina behov.Slutligen är rekommendationen om att införa kontrollprogram viktig för att hantera föroreningssituationen och minska risken för att föroreningar sprids vidare. Ett kontrollprogram kan bidra till att övervaka föroreningarna, implementera lämpliga åtgärder och se till att föroreningarna inte sprids till känsliga områden.

Många antropogena ämnen är toxiska och har lång halveringstid och återfinns därför lång tid efter att de hamnat i miljön. Ett exempel är polycykliska aromatiska kolväten (PAH), som bildas vid ofullständig förbränning av organiskt material och som kan förekomma i höga halter vid före detta gasverk och gamla träimpregneringsplatser där kreosotimpregnering förekommit. I marken på dessa områden kan halterna av PAH vara mycket höga, och det kan påverka markekosystemet negativt. En viktig markorganism är daggmask, som har stor betydelse i många markekosystem. Därför är det viktigt att veta om PAHer i mark är tillgängliga för upptag i mask, eftersom det kan påverka masken negativt. Dessutom skulle eventuella PAHer i mask kunna transporteras vidare i näringskedjor. Syftet med studien var därför att undersöka upptaget av polycykliska aromatiska kolväten (PAH) i Eisenia Fetida från förorenad jord. E. Fetida exponerades under två veckor för nio olika PAH-förorenade jordar som samlats in från två kreosotförorenade områden, en före detta gasverkstomt och en bangård. Sammanlagt 24 PAHer inklusive PAH16 analyserades i jord och mask med GC/MS. Resultaten visade upptag av PAHer i E. Fetida från samtliga jordprov, men upptaget varierade beroende på prov. Ett jordprov från en före detta gasverkstomt, gasverk c hade den högsta uppmätta totala bioackumuleringsfaktorn (BAF) för PAHer från respektive prov. De enskilda BAF-värdena i jorden var högre för de högmolekylära PAHerna, medan jordprov insamlade på en bangård visade på ett högre upptag i mask av de låg- och mellan molekylära PAHerna. Ett av de kreosotförorenade jordproverna, kreosot a hade det högsta enskilda BAF-värdet för PAHer, vilket var trifenylen som hade en BAF 18.Det var inget signifikant samband mellan PAH-halten i jordarna och PAH-halten i mask, vilket tyder på att upptaget i mask inte enbart beror på halten PAHer i jorden. Det var heller inget signifikant samband mellan halten organiskt material och upptaget av PAHer i E. Fetida, men resultaten tyder på att upptaget i E. Fetida beror mer på jordegenskaper som organiskt material än halterna av PAHer i jorden. Det är därför viktigt att fortsätta forska kring PAHer och biotillgänglighet i mark.

Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) are an organic compound group consisting of cyclic molecules of two or more condensed benzene rings. All PAH are toxic to living organisms and their toxicity increases with increasing molecular weight. PAH are classified as environmental toxins but are currently not prohibited from emitting. The absence of a ban is based on the fact that the emission sources are difficult to eliminate. The present emissions mainly stem from wood burning, where heating is the primary purpose. Historically, PAH have also been released from various industrial activities. PAH are formed by incomplete combustion of organic matter at temperatures around 600°C. Thousands of tonnes are released annually and deposite over time in soils. The larger compounds become relatively immobile due to their unpolar properties. The longer the deposition takes place, the harder the PAH bind to the organic matter in the soil and cause that the decontamination work becomes more difficult over time. The remediation work is costly and because emissions are ongoing, this means that land that has been cleaned up in the long term will be re-contaminated.   The original purpose of this study has been to investigate the PAH contamination rate in a specific soil area. Originally, the purpose was also to investigate which factors affect the development of the contamination rate and potentially make the calculation work more difficult. Hypothetically, an average contamination rate could be obtained by combining measured concentrations of the PAH-16 standard from previous measurements at the same location with a current concentration from the same area plotted against time. However, measured values ​​from repeated measurements are missing. Thus, the recontamination rate at present cannot be calculated, at least not by this method. As part of future studies, it would be advisable to start taking soil samples, analyzing the PAH-16 and storing the values ​​in an existing environmental database in order to be able to monitor concentrations in soils over time. Part of the problem with this is that it is difficult to take a test at exactly the same location twice and concentrations can differ markedly even in small areas. A method for the precise selection of sampling site would therefore be appropriate to develop. The study describes the problems that are found in connection with extraction and analysis of PAH. In the extraction and analysis work itself, the most critical elements have been shown to be to extract all PAH substance from the soil sample and subsequently to avoid laboratory-related losses and to detect all compounds in the analysis. The study also reports on a number of factors that make it difficult to calculate the recontamination rate in the absence of measurement series missing.

This thesis deals with converting a mixture of H2 and CO, also referred to as syngas or producer gas, to higher or mixed alcohols and other fuels through a process called Fischer Tropsch Synthesis (FTS). It is a beneficial pathway that minimizes the dependence on oil and similar fossil fuels which contribute to rapid climate change by releasing harmful greenhouse gases. The syngas used in FTS, is generally obtained through gasification of biomass to make the entire process renewable and to make the resulting fuel carbon neutral. The products are pure due to prior cleaning of syngas mixture to remove oxides of nitrogen, sulphur and other particulate matter, before the process, thereby drastically reducing the net exhaust gas emissions. The major objective of this project is to design a novel catalyst system and subject it to a series of experimentation for testing its selectivity towards alcohols. This is because the present catalytic systems are either very expensive to assemble or confer to a low yield. Two cobalt (Co) based catalysts, one without a promoter and the other which is promoted by zirconium (Zr), are prepared. The activity and selectivity of Co catalysts are finally compared with the existing Swedish Biofuels AB’s Iron (Fe) based catalyst promoted by copper (Cu) and chromium (Cr) along with characterization of the optimum reaction parameters like temperature, pressure, GHSV and syngas ratio for FTS. Aqueous incipient impregnation approach was adopted wherein the Co active metal and Zr promoter (only in second catalyst) are introduced step-wise on a ϒ-alumina support to synthesize the catalyst after which it is heat treated through drying, calcination and reduction to obtain the active Co metal catalyst. A high temperature FTS, was employed for the yield of alcohols and other gasoline derivatives according to literature. Finally, the liquid and gaseous products are analyzed through GC or GC/MS analysis techniques. The unpromoted Co catalyst’s activity is regarded as a failure due to satisfactory results. There were a few problems associated with the catalyst alone like poor mechanical stability that could be attributed to the use of an incorrect binder. Other problems included methanation due to haphazard temperature variations and inefficient catalyst reduction. For the promoted Co catalyst, the yield of alcohols and hydrocarbons was significantly higher than the unpromoted Co catalyst. A temperature of 300 °C, a GHSV of 360 h-1 , a pressure of 10 bar and a H2:CO ratio of 1.3:1 were the optimal background conditions for FTS. Higher temperature caused methanation and reduced the chain growth probability factor, α, that resulted in the formation of lower hydrocarbons only. Any increase in gas ratio and GHSV, also increased the rate of methane formation and caused diffusion limitations. For a one-stage setup with the reversal of exhaust gases, the conversion rates of CO and H2 were quite promising. This success can be attributed to a higher calcination temperature that increased the degree of reduction of Co due to formation of promoter oxides thereby enabling CO hydrogenation and H2 insertion. It helped to reduce CO2 formation as well. Even for the Fe catalyst, a low temperature, a low GHSV and low syngas ratio were preferred. But unlike its Co counterpart, a higher pressure favored an increase in yield of alcohols and other long chain hydrocarbons. Fe’s ability to support WGS reaction disturbed the molar ratio of CO and also released more CO2 that could affect the rate of syngas conversion. But, on the whole, Fe catalyst was efficient than Co catalyst for alcohol synthesis. The overall yield of alcohols was just 5% of the liquid products. Nearly 86% of the alcohol fraction comprised of C1, C2 and C3 alcohols alone and very few C4, C5 and C6 alcohols were obtained. / Denna avhandling behandlar omvandling av en blandning av H2 och CO, även kallad syngas eller producentgas, till högre eller blandade alkoholer och andra bränslen genom en process som kallas Fischer Tropsch Synthesis (FTS). Det är en bra väg som minimerar beroendet av olja och liknande fossila bränslen som bidrar till snabba klimatförändringar genom att släppa ut skadliga växthusgaser. Syngasen som används i FTS erhålls generellt genom förgasning av biomassa för att göra hela processen förnybar och för att göra det resulterande bränslet kolneutralt. Produkterna är rena på grund av föregående rengöring av syngasblandningen för att avlägsna kväveoxider, svavel och annat partikelformigt material före processen och därigenom drastiskt minska utsläppen av avgaserna. Huvudsyftet med detta projekt är att utforma ett nytt katalysatorsystem och utsätta det för en serie experiment för att testa dess selektivitet gentemot alkoholer. Detta beror på att de nuvarande katalytiska systemen antingen är mycket dyra att montera eller ge ett lågt utbyte. Två koboltbaserade (Co) -baserade katalysatorer, en utan en promotor och den andra som befordras av zirkonium (Zr), framställs. Aktiviteten och selektiviteten hos Co-katalysatorer jämförs slutligen med de befintliga Swedish Biofuels AB: s Iron (Fe) -baserade katalysator som främjas av koppar (Cu) och krom (Cr) tillsammans med karaktärisering av de optimala reaktionsparametrarna som temperatur, tryck, GHSV och syngasförhållande för FTS. Vattenhaltig begynnande impregneringsmetod användes där den Co-aktiva metallen och Zr-promotorn (endast i den andra katalysatorn) införs stegvis på ett ϒ-aluminiumoxidstöd för att syntetisera katalysatorn, varefter den värmebehandlas genom torkning, kalcering och reduktion för att erhålla aktiv Co-metallkatalysator. En hög temperatur FTS användes för utbytet av alkoholer och andra bensinderivat enligt litteratur. Slutligen analyseras de flytande och gasformiga produkterna genom GC- eller GC / MS-analystekniker. Den outpromoterade Co-katalysatorns aktivitet betraktas som ett misslyckande på grund av tillfredsställande resultat. Det fanns några problem associerade med katalysatorn ensam som dålig mekanisk stabilitet som kunde tillskrivas användningen av ett felaktigt bindemedel. Andra problem inkluderade metanering på grund av variationer i slumpmässiga temperaturer och ineffektiv katalysatorreduktion. För den befordrade Co-katalysatorn var utbytet av alkoholer och kolväten betydligt högre än den opromoterade Co-katalysatorn. En optimal temperatur på 300 ° C, en GHSV på 360 h-1, ett tryck av 10 bar och ett H2: CO-förhållande på 1,3: 1 var de optimala bakgrundsbetingelserna för FTS. Högre temperatur orsakade metanering och reducerade sannolikhetsfaktorn för kedjan tillväxt, a, vilket resulterade i bildandet av endast lägre kolväten. Varje ökning av gasförhållandet och GHSV, ökade också metanbildningshastigheten och orsakade diffusionsbegränsningar. För en inställning i ett steg med reversering av avgaser var omvandlingsgraden för CO och H2 ganska lovande. Denna framgång kan tillskrivas en högre kalcineringstemperatur som ökade graden av reduktion av Co på grund av bildning av promotoroxider och därigenom möjliggör CO-hydrering och H2-införing. Det hjälpte också till att minska koldioxidbildningen. Även för Fe-katalysatorn föredrog man en låg temperatur, ett lågt GHSV och lågt syngasförhållande. Men till skillnad från Co-motsvarigheten gynnade ett högre tryck en ökning av utbytet av alkoholer och andra långkedjiga kolväten. Fe: s förmåga att stödja WGS-reaktion störde det molära förhållandet CO och frigav också mer CO2 som kan påverka hastigheten på syngasomvandlingen. Men i stort sett var Fe-katalysator mer effektiv än Cokatalysator för alkoholsyntes. Det totala utbytet av alkoholer var bara 5% av de flytande produkterna. Nästan 86% av alkoholfraktionen bestod av C1-, C2- och C3-alkoholer enbart och mycket få C4-, C5- och C6-alkoholer erhölls.

Syftet med arbetet var att samla in mätdata för att kontrollera luftkvalitén ombord på två svenska fartyg, för att sedan jämföra resultaten med Arbetsmiljöverkets hygieniska gränsvärden och den svenska normalbefolkningens exponering för olika ämnen. Resultatet från studien var också tänkt att vara till hjälp för att utforma nya råd och rekommendationer för att minimera exponeringen och även till att bidra med material för fler framtida studier. Under cirka en vecka ombord på fartygen samlades data in med hjälp av passiva provtagare för att registrera halter av bensen, kvävedioxid och polycykliska aromatiska kolväten. Resultaten visade att luftkvalitén ombord på de två fartygen generellt sett är god. Samtliga uppmätta halter låg långt under Arbetsmiljöverkets gränsvärden och det skiljde sig inte mycket varken mellan fartyg eller jämfört med den svenska normalbefolkningens exponering. Därför är inte svensk sjömän ombord på svenskflaggade fartyg i större fara för toxiska luftföroreningar ombord jämfört med när de är hemma. / The main purpose of this study was to measure and evaluate the air quality onboard two Swedish ships, and compare the results with the exposure limits laid out by the Swedish Work Environment Authority (Arbetsmiljöverket) and the Swedish population’s exposure to various substances. The results of this study were also meant to be helpful to form new advice and recommendations to minimize exposure and also to provide material for future studies. During approximately one week onboard the two ships data were collected using passive samplers to register levels of benzene, nitrogen dioxide and polycyclic aromatic hydrocarbons. The results indicated that the air quality onboard the two ships were generally good. All measured concentrations were well below safety applications and it did not differ very much neither between ships nor compared with the Swedish population’s exposure. In conclusion, Swedish sailors onboard Swedish ships are not in greater danger of toxic air pollutants onboard compared to when they are at home.

Geotextildukar används idag som tillfällig kontroll av sedimentgrumling vid vattenarbeten. Syftet med examensarbetet är att ge ökad kunskap kring olika geotextildukars genomsläpplighet med avseende på suspenderat material, PAH (Polycykliska aromatiska kolväten) och kvicksilver vid suspension av sediment från Karlbergskanalen. Detta har gjorts genom en laboration. Resultaten visar att det inom några minuter bildas en filterkaka på de tre undersökta dukarna. Dukarna blir täta då de utsätts för finpartikulärt suspenderat sediment med koncentrationen 57 g/l hämtat från Karlbergskanalen. Under de 2,5 timmar långa försöken har dukarnas permeabilitet kraftigt reducerats. Under laborationen var PAHtot och mängden PAH i den filtrerade fraktionen störst vid turbiditetsmaximum. Den filtrerade fraktionen PAH följde turbiditeten och reducerades med 21 % samtidigt som turbiditeten reducerades med 24 % under försöket. Även den totala kvicksilvermängden var störst vid turbiditetsmaximum, resultaten är dock inte statistiskt säkerställda. Under laborationen gav en högre halt suspenderat material en lägre andel PAH i den filtrerade fraktionen, troligtvis beroende på re-adsorption. För att utvärdera hur stor andel av PAH, kvicksilver, kadmium och koppar som befinner sig i den filtrerade fasen har det genomförts försök där sediment och vatten skakats 3x10 timmar. Av den totala PAH koncentrationen var 0,07 % i den lösta fasen. Endast en låg andel av koppar, kadmium och kvicksilver återfanns i den lösta fasen (< 1 %). Trots den låga andelen i den filtrerade fraktionen skulle motsvarande haltökningar i Karlbergskanalen innebära halter långt över aktuella gränsvärden[1]i dukbassängen. Innan filterkakan bildats sker ingen reduktion av turbiditeten för två av de tre undersökta dukarna. Geotextilskärmarna förhindrar således ingen spridning av miljögifter utan bildningen av en filterkaka. Om filterkakan bildas och består i fält går inte att fastställa utifrån laborationen. [1]MKN MAC för löst Hg och Cd, Naturvårdsverkets föreslagna GV för löst Cu MKN MAC för den totala PAH koncentrationen / Geotextiles are used as temporary sediment controls in water during construction work. The aim of this project is to give background information to a cost effective control program and to increase the knowledge about geotextiles and their permeability for suspended sediment, PAH and Hg for a site specific sediment. Laboratory studies have been conducted in order to evaluate three geotextiles with regard to their ability to separate suspended sediment, PAH and Hg. The results show that a filter cake is formed. The textiles became clogged within a time period of 15 minutes and no sediment passed the textiles after this. A sediment concentration of 57 g/l was used. The separation of suspended particulate matter is 28-78 % and the textile with the greatest reduction capacity was the thinnest one. The separation of PAHtot was 79 %, meanwhile the average separation of suspended sediments was 78 %. The geotextile did not reduce the dissolved fraction of PAH. This fraction was larger on the outside suggesting that the concentration of suspended material was too low to re-adsorb the dissolved PAH. The turbidity decreased with 24 % during the experiment due to sedimentation, the dissolved fraction of PAH was reduced with 21 % during the same time period. The amount of Hgtot was largest at turbidity maximum. Laboratory experiments where sediment was shaken 3x10 hours with distilled water have also been conducted in order to evaluate the amounts of PAH, Hg, Cu and Cd that partition in the dissolved phase. 0, 07 % of the total amount of PAH was found in the filtered phase and only small fractions of Cu, Cd and Hg (< 1 %). Despite the small percentage in the filtered fractions the corresponding increase in Karlbergskanalen would result in concentrations well above maximum allowed concentrations[1]in the geotextile encircled area. There is no reduction of the turbidity before the filter cake is formed. It is not possible to draw any conclusions about the formation of a filter cake in field and if a formed filter cake would be broken by hydraulic forces or not. [1]MKN MAC for dissolved Hg and Cd, Swedish Environmental Protection Agency’s suggested limit value for dissolved Cu, MKN MAC for the total PAH concentration

The aim of this thesis is to give suggestions on what measures to take to improve the VOC emission situation in refineries in Tianjin, China, through existing technologies in refineries in Sweden. This has been done by identifying the main places of leakage in oil refineries in Sweden, identifying what VOC compounds are emitted from the plants and the amounts emitted, mapping out different measures taken by oil refineries in Sweden to minimize VOC emissions, evaluating the different measures and suggesting how to move forward with VOC control in Tianjin. Six case studies have been done in Sweden; at Preemraff Lysekil, Shell refinery in Gothenburg, Berg depot Statoil Sweden situated in Nacka, Nynas refinery situated in Nynäshamn, Scandinavian Tank Storage situated in Torshamnen and Oxelösund harbor. Two case studies at Chinese refineries were made, PetroChina Dagang Petrohemical Company and China Petroleum and Chemical Corporation, Sinopec, Tianjin Branch, both situated in Tianjin Binhai New Area. Since the data retrieved from the Chinese refineries is insufficient to make a qualitative evaluation of the state of their VOC treatment it is not possible to propose measures for these two refineries. Instead this evaluation is focused on general problems and solutions at refineries and gives an idea of what can be done to improve the VOC emission situation at refineries. The report contains an evaluation of internal measures and technical solutions at Swedish refineries and other petrochemical companies. The evaluation is focused as much as possible on the Chinese situation. The technologies have been evaluated from an environmental, technical and economical point of view. This has resulted in recommendations for refineries that wish to enhance their VOC control. / Detta examensarbete har gjorts som en avslutande del i utbildningen Civilingenjör i Kemiteknik vid Kungliga Tekniska högskolan, Stockholm. Idén för arbetet introducerades av Östen Ekengren, IVL Svenska Miljöinstitutet, och har utförts vid IVL:s kontor i Stockholm. Den har handletts från Institutionen för Industriell Ekologi, KTH. Oljeraffinaderier släpper ut stora mängder VOC. På grund av den stora produktionsskalan och fabriksområdets omfattning är det svårt att veta hur mycket och vad som släpps ut. Lättflyktiga organiska ämnen (Volatile organic compounds, VOC) är organiska föreningar som har ett tillräckligt högt ångtrycker för att förångas under normala förhållanden. Stora mängder VOC läcker från oljeraffinaderier varje år. Tianjin är en industristad med stora investeringar. På grund av den stora industriella aktiviteten i området är VOC-problemen stora. En av de stora utsläppsbovarna är den petrokemiska industrin. Tianjin Academy of Environmental Science (TAES) har frågat efter Svensk teknik att minimera VOC-utsläpp från petrokemisk industri. Målet med detta examensarbete är att ge förslag på vilka åtgärder som kan tas för att förbättra VOC-utsläppssituationen i raffinaderier i Kina genom befintlig teknik på Svenska raffinaderier. Detta har gjorts genom följande steg: Identifiera de största utsläppsområdena på oljeraffinaderier i Sverige Identifiera vilka VOC-föreningar som emitteras från raffinaderierna samt i vilken mängd. Kartlägga olika åtgärder vid oljeraffinaderier i Sverige och i Tianjin, Kina för VOC-utsläpp. Utvärdera de olika åtgärderna och föreslå hur man kan gå vidare med VOC-kontroll i Kina. Sex fallstudier har genomförts i Sverige; Preemraff Lysekil, Shell raffinaderi i Göteborg, Bergs depot Statoil Sweden i Nacka, Nynas refinery i Nynäshamn, Scandinavian Tank Storage i Torshmnen och Oxelösunds hamn, Oxelösund. Två fallstudier har genomförts vid Kinesiska raffinaderier; PetroChina Dagang Petrochemical Comapany och China Petroleum and Chemical Corporation, Sinopec, Tianjin Branch, båda placerade i Tianjin Binhai New Area. Eftersom otillräcklig data från de Kinesiska raffinaderierna har gjort det svårt att göra en kvalitativ utvärdering av hur långt de kommit i VOC-arbetet har det inte varit möjligt att föreslå åtgärder för dessa två raffinaderier specifikt. Istället har utvärderingen fokuserats på generella problem och lösningar vid raffinaderier och att ge en ide om vad som kan göras för att förbättra VOC-utsläppssituationen vid raffinaderier. VOC från oljeraffinaderier med traditionell aktivitet består i huvudsak av alkaner, alkener och aromater där alkaner utgör den största delen. Alla dessa tre grupper förekommer naturligt i råolja. Vilka föreningar som förekommer i VOC-plymen från en fabriksanläggning beror på vilken råolja som används, hur processen ser ut och vilka produkter som produceras. Sammansättningen av VOC-plymen varierar därför från raffinaderi till raffinaderi. De största emissionskällorna vid raffinaderier som producerar i första hand bensin och diesel är tankparkerna, speciellt under fyllning. Tankparker som innehåller råolja utgör den största emissionspunkten vid dessa raffinaderier. Den näst största källan är processområdet. Detta medför att tankparker och processområde är de områden där störst fokus på minimering skall ligga för raffinaderier med samma typ av verksamhet. Produktionen vid Nynas Refinery kräver en annan råolja Här är det processen som utgör den största utsläppskällan tillsammans med vattenrening. Uppvärmda bitumencisterner utan rening utgör också en stor utsläppspunkt. Eftersom processområdet och tankparkerna har många potentiella läckpunkter är det primära sättet att minimera VOC-utsläpp tätning och underhåll på hela fabriksområdet. Införandet av rutiner för detta har visat sig mycket effektivt speciellt vid Shell raffinaderi. En annan idé skulle kunna vara att inkludera VOC-utsläppsmätning i on-line system för produktkvalitet. Detta skulle medföra ett inbyggt VOC-kontrollsysem. Detta har inte gjorts än men det kan vara värt att ta en närmare titt på. Kina har stort fokus på luktkontroll. Detta är bara en liten del av VOC-problemet. Metan utgör en stor del av utsläppen från råoljecisterner, vilka är vanliga luktbovar. För att eliminera lukt är adsorbtion med aktivt kol effektivt. Filtret fångar däremot inte kortare kolkedjor som metan och etan. För att eliminera dessa är förbränning den enda lösningen. Ingen luktsanerningsmetod som presenteras i denna rapport genererar någon vinst för företagen. Gasåterföringsanläggningar (VRU) har visats vara en gynnsam metod för att behandla emissioner vid tankning. En snabb överslagsräkning baserat på den återförda mängden bensin och diesel vid Preemraff Lysekil 2008 ger en vinst på 0,9 – 1,3 miljoner Euro/år. En stor andel VOC förbränns i fackla på raffinaderier. Denna gas skulle kunna användas som bränngas eller för energiåtervinning. Penningvärdet på energin i gasen som facklas är stor. Genom att installera en kompressor kan gas som skulle facklas användas som bränngas i raffinaderierna istället. Båda de studerade raffinaderierna i Kina angav fackling som den primära VOC-åtgärden. Man kan därmed anta att stora mängder gas facklas där. Detta visar att det finns mycket att tjäna på att hitta alternativa sätt att använda gasen. Flyktiga utsläpp är en stor del av VOC-källorna vid oljeraffinaderier. Utsläppunkterna beror på typ av råolja, process och produkter. Varje raffinaderi ar unikt och måste därför mäta sin a utsläpp. Vid mätning av ett helt fabriksområde med Solar Occulation Flux-metoden, som är en on-lineteknik som mäter VOC-utsläpp i from av alkaner, fås en bild av totala utsläppen från hela fabriken. Detta är till stor hjälp vid identifiering av problemområden och behandling av dessa. När VOC-behandling skall påbörjas vid ett raffinaderi rekommenderas följande: Mätning av VOC över hela raffinaderiområdetAnvända on-lineteknik, så som SOF Identifiera sammansättning av plymen genom kanisterprov etc. Läcksökning / Underhåll Om följande tekniska lösningar går att applicera vid raffinaderiet föreslås det att de prioriteras. Införa VRU-anläggning Energiåtervinning (minimerad fackling) Införa kommunicerande kärl För fortsatt arbete rekommenderas följande. Undersöka om det finns intresse och möjlighet att införa on-line VOC-konrollsystem eller on-line konstrollsystem för produktkvalitet. Är det tekniskt möjligt och ekonomiskt hållbart? För att kunna utvärdera miljöpåverkan av NMVOC från oljeraffinaderier har en studie av effekterna från emissionerna från Preemraff Lysekil och Shell Göteborg gjorts genom att använda karakteriseringsdata från databaserna CLM2001 och EDIP97. Detta resulterade i ett värde som ger hur många gånger fler de två raffinaderierna per ton satsad råolja bidrar till ozonformationspotentialen och globala uppvärmningspotentialen i förhållande till årspersonsekvivalenten (vad en normalperson bidrar med per år). Det visade sig att de bidrar med mycket mindre än årspersonsekvialenten per ton råolja, 0,03 gåner för Preemraff och 0,02 gånger för Shell. Men med antalet ton råolja som processas per år i åtanke så blir oljeraffinaderierna en stor källa till miljöpåverkan. Toxicitetsvärdena visade att Shell hade mycket större andel toxiska utsläpp än Preemraff. I förbränning, som fackling, så förbränns VOC till CO2. Detta medför att VOC har en sekundär GWP. Om hänsyn tas till detta kan man se att den totala GWP av VOC främst utgörs av den sekundära effekten genom fackling. Denna utvärdering visar att miljöpåverkan är olika för olika raffinaderier, även de med samma typ av verksamhet.

Syftet med arbetet har varit att undersöka hur arbetsmiljön och innemiljön med avseende på luftkvalitet har förändrats ombord fartyget M/S Aurora af Helsingborg efter konvertering från dieselelektrisk- till batteridrift. Resultatet har sedan jämförts med Arbetsmiljöverkets hygieniska gränsvärden, WHOs riktlinjer och tidigare mätning på Aurora som utfördes 2014, innan konverteringen till batteridrift. Då bestod framdrivningen av fyra Wärtsilä-Vasa 6R32E dieselmotorer som körde på miljödiesel. Under sju dagar i mars 2019, från nionde till sextonde, har mätdata samlats in på fartyget Aurora genom olika passiva provtagare för: Polycykliska aromatiska kolväten (PAH), lättflyktiga organiska ämnen (TVOC), temperatur, relativ luftfuktighet, partiklar, SO2 och NO2. Resultaten av mätvärdena visade att det är bra Luftkvalitet ombord på fartyget och att innemiljön blivit bättre sedan konverteringen. Alla uppmätta halter låg långt under de hygieniska gränsvärdena som Arbetsmiljöverket tagit fram. Nivåerna låg även under riktlinjerna bortsett från TVOC i separatorrummet där halterna är betydligt högre än riktvärdet. Arbetsuppgifterna ombord Aurora har förändrats till det bättre sedan konverteringen med bland annat mindre hantering av oljeprodukter. / The purpose of this study is to examine how the work environment and indoor air quality has changed onboard M/S Aurora af Helsingborg after the conversion from diesel electric to battery. The results have been compared to Swedish Work Environment Authority (Arbetsmiljöverket) hygienic exposure limits, World Health Organizations (WHO) guidelines and previous measurements from 2014 done on Aurora before the conversion to battery drive. At that time Aurora was propelled by four Wärtsilä-Vasa 6R32E diesel engines running on environmental diesel. During seven days in March from 9th to 16th 2019, data was collected on the vessel Aurora by different types of passive samplers: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), benzo(a)pyrene, total volatile organic substances (TVOC), benzene, temperature, relative humidity, particulate matter (PM), SO2, NO2. The result from the data collected showed that the indoor air quality onboard and the inside environment has improved after the conversion. All measured data were much lower than the hygienic limit values that Swedish Work Environment Authority has set. The values of the data were also lower than recommendations except from TVOC in purifier room. The duties on board Aurora has changed for the better since the conversion, including less management of oil products.

<p>DESCARTES is a light-weight, balloon-borne grab sampler for stratospheric long-lived tracers developed at the University of Cambridge. 33 flights have been performed with two versions of the instrument at northern latitudes by the DESCARTES team at the Swedish Institute of Space Physics (IRF) in Kiruna during the years 1997-2000.</p><p>The general interest in long-lived stratospheric tracers is to study the general global circulation of air in the stratosphere and the exchange between the stratosphere and troposphere. In the study of chemical ozone depletion in the stratosphere, long-lived tracers serve as an important reference to distinguish between the variations in ozone of dynamical and chemical origin.</p><p>This thesis focuses on calibrations and quality assessment of the measurements made with the third version of the DESCARTES instrument based at IRF. Two different general approaches to make calibrations are discussed. Uncertainty estimations for both of these methods are made and the results are tested by laboratory methods and by comparisons to other instruments, including comparisons between two versions of DESCARTES. Analyzed and calibrated flight data for all successful flights are presented.</p><p>The basic principle of the instrument is to chemically adsorb a number of tracers (in practice only CFC-11 is measured) in an adsorption bed of Carboxen in a micro trap through which the sampled air is driven by a pump. After recovery the adsorbed species in the trap is desorbed by electrical heating of the trap and analysed by gas chromatography.</p><p>The resulting estimated mixing ratios from the instrument are directly dependent on the adsorption of the sampled species being quantitative in the traps. Laboratory experiments are described using two traps in series, where the performance of the first is tested by sampling the breakthrough by the second. A model is developed to recreate these tests in order to be able to compensate for breakthrough during flights. The model showed that the adsorption in the traps is not explained by simple chromatographic theory and the results allow us only to give an estimation of the uncertainty due to breakthrough.</p> / <p>DESCARTES är ett lätt ballongburet provtagningsinstrument för stratosfäriska spårgaser. Det är utvecklat vid universitetet i Cambridge. DESCARTES-teamet vid Institutet för rymdfysik (IRF) i Kiruna har under åren 1997-2000 genomfört 33 flygningar med två olika versioner av instrumentet från nordliga latituder.</p><p>Det generella intresset av långlivade stratosfäriska spårgaser är att studera den globala cirkulationen i stratosfären och utbytet av luft mellan stratosfären och troposfären. För studier av den kemiska ozonnedbrytningen i stratosfären spelar långlivade spårgaser en avgörande roll som referens för att skilja mellan variation i ozonkoncentrationen av kemiskt och dynamiskt ursprung.</p><p>Denna avhandling fokuserar på kalibrering och kvalitetssäkring av mätningar gjorda med den tredje versionen av DESCARTES-instrumentet hemmahörande vid IRF. Två i grunden olika kalibreringsförfaranden för instrumentet behandlas. Osäkerhetsuppskattningar är gjorda för båda dessa metoder och resultaten är prövade i laboratorietester. Dessutom jämförs resultaten från två versioner av DESCARTES och andra instrument. Analyserade data från samtliga lyckade flygningar presenteras.</p><p>Den grundläggande principen för instrumentet är att pumpa luftprover genom en fälla som innehåller en bädd av det kemiska adsorptionsmaterialet Carboxen, som adsorberar ett antal spårgaser. När instrumentet hämtats tillbaka efter en flygning gasas de adsorberade ämnena i fällan ut genom att fällan upphettas på elektrisk väg. De utgasade ämnena analyseras med gaskromatografi. I praktiken kan endast CFC-11 analyseras.</p><p>Den slutgiltiga bestämningen av blandningsförhållandet från instrumentet är direkt beroende av att adsorptionen i fällorna för de ämnen man vill undersöka är fullständig. En serie laboratorieexperiment har genomförts där två likadana fällor kopplats efter varandra. På så sätt har tillförlitligheten av den första fällan kunnat studeras genom att uppmäta hur mycket som bryter igenom till den andra fällan. En modell har utvecklats för att förstå resultatet av dessa tester och kunna kompensera för eventuella genombrott vid provtagning under flygningar. Modellen visade att adsorptionen i fällorna inte kan förklaras med enkel kromatografisk teori. Resultaten ger endast möjlighet att bedöma osäkerheten i mätningarna till följd av risken för genombrott.</p>